05/07/2021
Door Ad Spijkers
In water oplosbare polymeer kan opgedampt aluminium in voedselverpakkingen overbodig maken.
Een opgedampt aluminium laagje in de binnenkant van de verpakking houdt chips knapperig en koffie aromatisch. Maar juist dat zuurstof werende laagje maakt veel dunne voedselverpakkingen moeilijk te recyclen. Ook kost het veel energie om de verpakkingen laag voor laag te produceren.
Onderzoekers aan Wageningen Universiteit & Research werken in consortiumverband mee aan een energiezuinig én vermoedelijk eenvoudiger recycleerbaar alternatief. Een mengsel van positief en negatief geladen polymeren die samen een dichte beschermende laag tegen zuurstof vormen, zou de oplossing kunnen zijn.
Mengsel van polyelektrolyten
Het mogelijke alternatief voor aluminium in dunne voedselverpakkingen is ontdekt binnen het Advanced Research Center Chemical Building Blocks Consortium (ARC CBBC). In dit samenwerkingsverband werken verschillende chemiebedrijven en kennisinstellingen sinds 2016 aan innovatieve chemische processen en materialen. In dit specifieke onderzoek werkten Wageningen Universiteit & Research, Universiteit Twente, BASF en AkzoNobel samen.
Universiteit Twente richt zich hierin op polyelektrolyten, een type polymeer dat in water oplosbaar is. Deze polyelektrolyten worden al in de coatingindustrie toegepast, maar helaas is de 'layer-by-layer'methode’ om polyelektrolytcoatings te maken tijdrovend en niet duurzaam.
De oplossing waar binnen het consortium nu aan wordt gewerkt, maakt gebruik van een mengsel van positief en negatief geladen mengsels die door de tegengestelde lading aan elkaar plakken. Aan dit mengsel wordt een base toegevoegd die ervoor zorgt dat het polymeermengsel tijdens productie vloeibaar en homogeen blijft. Tijdens het drogen verdampt de base en plakken de polymeren aan elkaar, waardoor ze een stevige zuurstofbarrière vormen.
Potentiële milieuwinst
De ontdekking is een belangrijke stap op weg naar een duurzamere voedselverpakking. De gasbarrière-eigenschappen van deze op polymeren gebaseerde coatings zijn minimaal gelijkwaardig aan die van voedselverpakkingen met opgedampt aluminium. Bovendien is de potentiële milieuwinst groot, omdat een volledig uit polymeer bestaande verpakking potentieel veel beter te recyclen is.
De industrie heeft dan ook grote belangstelling voor dit nieuwe type voedselverpakking. Om ook andere eigenschappen zoals waterbestendigheid en mechanische stabiliteit te verbeteren, is vervolgonderzoek nodig. Ook moet deze nieuwe coating nog getest worden in de verpakkingspraktijk en zal de recycleerbaarheid van verpakkingen met deze coating moeten worden onderzocht.
Foto: PxHere